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上传时间: 2020-07-25
详细说明：针对现有煤矿井下移动机器人运动规划所生成的轨迹存在超调、碰撞、不连续、不光滑等问题，提出了一种由路径规划、轨迹生成、轨迹优化3个部分构成的煤矿井下移动机器人运动规划方法。路径规划采用基于图搜索的A*算法实现，通过开始搜索、路径排序、继续搜索3个步骤循环迭代，快速规划出一条可通行的全局路径作为轨迹生成的初值。轨迹生成通过构建基于Minimum Snap的目标函数，并施加等式约束来实现。轨迹优化则是在轨迹生成的基础上施加不等式约束来实现：通过调整时间分配和构建基于Corridor轨迹规划的不等式约束，解决基于Minimum Snap轨迹生成在求解过程中出现的超调现象，并对整段轨迹本身进行约束，避免发生碰撞；通过引入调和函数Bezier Curve，构建基于Bezier Curve的Minimum Snap的轨迹优化问题，使得轨迹高阶目标函数的求解变得简单高效，最终生成一条适用于煤矿井下移动机器人的能量损失最小、连续、光滑、无碰撞、可执行的运动轨迹。在Matlab仿真环境中设计了随机地图，生成了包含时间分配、位置规划、速度规划、加速度规划的最优轨迹规划结果。实验结果验证了该运动规划方法的正确
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